EP0412885A1 - Appareil pour la détection du balourd d'une roue d'automobile en vue de l'équilibrage de celle-ci, et capteur potentiométrique destiné à équiper un tel appareil - Google Patents

Appareil pour la détection du balourd d'une roue d'automobile en vue de l'équilibrage de celle-ci, et capteur potentiométrique destiné à équiper un tel appareil Download PDF

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EP0412885A1
EP0412885A1 EP90402233A EP90402233A EP0412885A1 EP 0412885 A1 EP0412885 A1 EP 0412885A1 EP 90402233 A EP90402233 A EP 90402233A EP 90402233 A EP90402233 A EP 90402233A EP 0412885 A1 EP0412885 A1 EP 0412885A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sleeve
stator
rotary shaft
potentiometric sensor
forming
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP90402233A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jacques Moniot
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
M Muller et Cie
Muller et Cie SA
Original Assignee
M Muller et Cie
Muller et Cie SA
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Filing date
Publication date
Application filed by M Muller et Cie , Muller et Cie SA filed Critical M Muller et Cie
Publication of EP0412885A1 publication Critical patent/EP0412885A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/14—Determining imbalance
    • G01M1/16—Determining imbalance by oscillating or rotating the body to be tested
    • G01M1/22—Determining imbalance by oscillating or rotating the body to be tested and converting vibrations due to imbalance into electric variables
    • G01M1/225—Determining imbalance by oscillating or rotating the body to be tested and converting vibrations due to imbalance into electric variables for vehicle wheels

Definitions

  • the present invention relates to devices used to detect the magnitude and the position of the unbalance of a car wheel in order to balance it by adding an appropriate weight. More specifically, it relates to devices designed to control automobile wheels after prior disassembly thereof.
  • the device described in this patent comprises a horizontal rotary shaft inside a retaining sleeve mounted on its support with interposition of springs and piezoelectric sensors making it possible to detect the unbalance of a wheel during the drive of the latter in rotation with the shaft of the apparatus.
  • one of the ends of this shaft carries a plate intended to receive the wheel to be checked, however means are also provided for driving the assembly in rotation.
  • the rotary shaft of the device is associated with a potentiometric sensor intended to control its speed of rotation as well as its angular position when an unbalance is detected on a wheel.
  • potentiometric sensors are used for this purpose consisting of small independently manufactured devices which are self-sufficient in some way. Indeed, these devices are intended to be attached to the corresponding end of the rotary shaft by simple fitting on this end, their housing being immobilized in rotation by hooking or coupling on the respective end of the sleeve for holding this shaft.
  • potentiometric sensors have the disadvantage of being expensive, due to their very design. Indeed, for their operation to be satisfactory, it is necessary that there is a perfect co-axiality between the rotor fitted on the end of the rotary shaft and the stator formed by the external housing of the device. This therefore requires both very precise machining of the various parts which must be centered with respect to each other, as well as the presence of internal bearings which obviously increase the cost price.
  • the subject of the present invention is a detection device of the type in question in which there is provided, instead of a potentiometric sensor of conventional type, detection means with potentiometric effect which are completely integrated in this device. so as to completely eliminate the drawbacks described above.
  • the present unbalance detection device of a wheel is characterized in that at its end opposite to the fixing plate of a wheel to be checked, the holding sleeve of the rotary shaft extends beyond the corresponding bearing by a part inside which are arranged two separate parts capable of constituting the stator and the rotor of the potentiometric sensor of the device, in this case: a circular part, fixed inside the extension of the sheath and whose diameter corresponds to the internal diameter of the latter so as to be centered on the axis of this sheath, - a sleeve fitted and centered on the end corresponding to the rotary shaft, this sleeve being engaged with play inside a central opening provided in the part forming the stator, the resistive tracks and the corresponding contacts of the potentiometer being provided on facing surfaces, provided respectively at this sleeve and at the part forming the stator.
  • the parts constituting the potentiometric sensor no longer need precise machining to be properly centered with respect to each other. Indeed, this centering is automatically obtained by the fact that the stator is centered on the retaining sleeve of the rotary shaft while the rotor is itself centered on this shaft, which indirectly provides the necessary co-axiality. This is why there is no provision for intermediate bearings between these two parts. Moreover, in the present case the bearings, normally existing between the rotary shaft and its retaining sleeve, play the role of such intermediate bearings. This therefore allows a significant simplification of the potentiometric sensor and a considerable reduction in the cost price thereof.
  • the rotary internal sleeve of the potentiometric sensor carries a flange which is arranged opposite a hollow disc constituting the stator of this sensor, the resistive tracks and the corresponding contacts of the potentiometer being provided on the facing surfaces of this collar and this disc.
  • the senor further comprises an external housing in the form of a hollowed-out bowl, inside which is the collar carried by the rotary internal sleeve, in which case the disc constituting the stator forms a cover for this housing.
  • FIGS. 1 to 3 represent a detection device of known type.
  • This device comprises a frame 1, the upper end of which carries a fixed cradle 2 serving to support the rotary shaft 3 of this device.
  • This shaft is freely rotatably mounted, inside a horizontal holding sleeve 4, and this by means of end bearings 5.
  • the sheath 4 is carried by the ends upper of two elastic blades 6 arranged below it in the vertical plane III-III passing through the axis of this sheath. These two blades are arranged respectively near one and the other end of said sheath and they are fixed, at their foot, against the bottom of the cradle 2.
  • piezoelectric sensors 8 On either side of the sheath 4 for holding the shaft 3, springs 7 and piezoelectric sensors 8 are provided which are interposed between this sheath and the corresponding vertical wings of the cradle 2. On one side of the sheath 4, there are thus two piezoelectric sensors 8 disposed respectively near one and the other ends of the assembly, and opposite each of these sensors there is provided a spring 7.
  • the piezoelectric sensors 8 are connected to an electrical measurement circuit making it possible to determine the importance of the oscillations of the sleeve 4 in the horizontal plane when a wheel to be checked is rotated with the shaft 3. This therefore makes it possible to detect the possible existence of the unbalance of this wheel.
  • one end of the latter carries a bell 9 having a flange 10 intended to serve as a fixing plate for a wheel.
  • a crank 12 allowing it to be driven by hand.
  • a friction device 13 capable of being actuated by means of a control lever 14 to brake the rotation of the assembly. This friction device is located at the end 11 of the shaft 3 on which the drive crank 12 is fixed.
  • the present device is equipped with a potentiometric sensor 15 which is intended on the one hand to control the speed of rotation of the shaft 3 and on the other hand to determine its angular position during the detection of a unbalance on the wheel fixed on this tree.
  • this potentiometric sensor is in itself a separate device, manufactured independently and can be self-sufficient. This device is designed so that it can be fitted onto the end 11 of the shaft 3, its outer casing 15 being moreover immobilized in rotation by means of a drawbar 16 fixed on the corresponding end of the sleeve 4 .
  • such a sensor comprises an internal sleeve 17 constituting the rotor of this device, while its stator is constituted by the external housing 15.
  • This sleeve is intended to be fitted onto the terminal part of the end 11 of the shaft 3 , to be centered on this tree.
  • This sleeve carries a ring 18 which serves as a support for several contact blades 19 arranged against the resistive tracks 20 of the corresponding potentiometer, the latter being provided on the internal cylindrical wall of the housing 15 thereof.
  • the detection means which are provided in the device according to the invention and which are illustrated in particular in FIG. 4, respond to an entirely different design, in order to produce an extremely simple and inexpensive potentiometric sensor, which is nevertheless able to give complete satisfaction.
  • these detection means are completely integrated into the present device instead of being constituted by a separate sensor, as is the case in FIG. 3.
  • the apparatus according to the invention differs from the previous one in that the sheath 4a for holding the corresponding rotary shaft 3a extends beyond the bearing 5a provided at the corresponding end. It is, moreover, the existence of this extension 4b which makes it possible to integrate the potentiometric detection means to the members of this device.
  • These detection means comprise two parts which are independent of each other and which are capable of constituting the rotor and the stator of the corresponding potentiometric sensor.
  • One of these parts consists of a sleeve 23 which is fitted and tightened on the corresponding end 11a of the shaft 3a so as to constitute the rotor of the potentiometric sensor corresponding.
  • This sleeve is located inside the extension 4b of the sleeve 4a and it is tightened against the bearing cage 5a by means of a screwed ring 24.
  • stator of the potentiometric sensor As for the stator of the potentiometric sensor, it consists of a disc 25 of circular contour whose diameter corresponds to the internal diameter of the extension 4b of the sheath 4a. This disc is thus centered on the axis of this sleeve and it is made integral with the latter by axial tightening. This disc has a central opening through which the sleeve 23 is engaged with a certain clearance, which allows the latter to rotate inside this opening.
  • the potentiometric sensor thus formed further comprises a third part.
  • This consists of a bowl-shaped housing 26 which is also fixed like the disc 25.
  • the bottom of this housing has a central opening similar to that of the disc 25 and the sleeve 23 is engaged through this opening in which it can freely rotate.
  • the disc 25 constitutes in a way the cover of the housing 26.
  • This housing and this disc are fixed in place by axial tightening by means of a flange 27 with the interposition of an elastic washer 28.
  • the internal sleeve 23 forming the rotor has a flange 29, one of the faces of which is arranged opposite the internal face of the disc 25. The two opposite faces then respectively carry the resistive tracks and the contacts of the corresponding potentiometer.
  • three resistive tracks 30a, 30b and 30c are provided which are carried by a washer 31 secured to the internal face of the disc 25.
  • the contacts placed against these tracks they consist of plastic strips 32a, 32b, 32c carried by the corresponding face of the collar 29 of the sleeve 23. These sliding contacts are also connected to the measurement circuit 33 of the corresponding potentiometer.
  • one of the resistive tracks has an interruption and that the cursors are arranged at right angles in order to measure the exact angular position of the shaft 3a without interruption.
  • the internal sleeve 23 has a shoulder 34 which prevents the washer 31 from being able to be applied against the flange 29.
  • the potentiometric sensor thus produced does not constitute a self-sufficient device, its organs form a coherent assembly shown in FIG. 6 and in which the housing 26 and the disc 25 provide protection for the contact strips and resistive tracks .
  • This is an important advantage, because this avoids any risk of deterioration of the elements of this sensor before its integration into the corresponding detection device.
  • the sensor thus constitutes in itself one of the objects of the present invention, in addition to the unbalance detection apparatus as a whole.
  • the detection device corresponds to an device comprising manual drive of the rotary shaft 3a by means of a crank 11a.
  • the friction braking device 13a is arranged beyond the potentiometric sensor 23-25 according to the invention. In other words, this sensor is located between the bearing 5a, provided at the corresponding end and the friction braking device 13a.
  • the detection apparatus according to the invention could just as easily be of the type in which the drive of the rotary shaft 3a is provided by an electric motor.
  • the potentiometric sensor it can itself be the subject of different variants.
  • the resistive tracks are arranged on a surface perpendicular to the axis of the rotary shaft 3a, but these tracks could just as easily be provided on the internal surface of a cylindrical body constituting the stator of the sensor.
  • the sliding contact strips would be disposed at the periphery of the flange 29 carried by the rotary sleeve 23.
  • many other variants could be envisaged.
  • the box 26 could be omitted, in which case the fixed disc 25 would be replaced by a part in the form of a bowl, the bottom of which would then serve as a support for the resistive tracks 30a, 30b, 30c.
  • the arrangement of the resistive tracks and of the corresponding contacts could be reversed, the tracks then being provided on the rotor while the sliding contacts would be on the stator.
  • the main advantage of the potentiometric detection means, provided in the detection device according to the invention, is that these means are extremely simple and inexpensive by the very fact that the centering of the parts corresponding is ensured by means of the rotary shaft of the device itself and the sleeve for holding this shaft.
  • This solution therefore makes it possible to produce a potentiometric sensor of low cost price.
  • the parts constituting this sensor can be produced by simple plastic molding, since these parts no longer need to be subject to precision machining to ensure the centering thereof compared to others.

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Abstract

Cet appareil comporte un arbre horizontal (3a) rotatif à l'intérieur d'un fourreau (4a) de maintien. A son extrémité opposée au plateau de fixation d'une roue à contrôler, ce fourreau se prolonge au-delà du roulement correspondant (5a) par une partie (5b) à l'intérieur de laquelle sont disposées deux pièces distinctes aptes à constituer le stator et le rotor du capteur potentiométrique de l'appareil. Le stator consiste en une pièce circulaire (25), fixée dans le prolongement (4b) du fourreau (4a) et dont le diamètre correspond au diamètre interne de celui-ci pour se trouver centrée sur l'axe de ce fourreau. Quant au rotor, il est constitué par un manchon (23) emboîté et centré sur l'extrémité correspondante (11a) de l'arbre rotatif (3a), ce manchon étant engagé avec jeu à l'intérieur d'une ouverture centrale prévue dans la pièce (25) formant stator. Les pistes résistives et les contacts correspondants du potentiomètre étant prévus sur des surfaces en regard, appartenant respectivement à ce manchon (23) et à la pièce (25) formant stator. Le présent appareil est destiné à être utilisé pour détecter le balourd d'une roue.

Description

  • La présente invention est relative aux appareils utilisés pour détecter l'importance et la position du balourd d'une roue d'automobile en vue d'équilibrer celle-­ci par adjonction d'une masselotte appropriée. Plus préci­sément, elle concerne les appareils conçus pour contrôler des roues d'automobiles après démontage préalable de celles-ci.
  • Il s'agit donc d'appareils du type de celui fai­sant l'objet du brevet FR 2.619.214. L'appareil décrit dans ce brevet comporte un arbre horizontal rotatif à l'intérieur d'un fourreau de maintien monté sur son sup­port avec interposition de ressorts et de capteurs piezo-­électriques permettant de détecter le balourd d'une roue lors de l'entraînement de celle-ci en rotation avec l'­arbre de l'appareil. A cet effet, l'une des extrémités de cet arbre porte un plateau destiné à recevoir la roue à contrôler, cependant qu'il est par ailleurs prévu des moyens permettant d'entraîner l'ensemble en rotation. Enfin, l'arbre rotatif de l'appareil est associé à un capteur potentiométrique destiné à contrôler sa vitesse de rotation ainsi que sa position angulaire lors de la détec­tion d'un balourd sur une roue.
  • Actuellement, on utilise à cet effet des capteurs potentiométriques constitués par de petits appareils fabriqués indépendamment et qui se suffisent en quelque sorte à eux-mêmes. En effet, ces appareils sont destinés à pouvoir être rapportés sur l'extrémité correspondante de l'arbre rotatif par simple emboîtement sur cette extrémité, leur boîtier étant immobilisé en rotation par accrochage ou accouplement sur l'extrémité respective du fourreau de maintien de cet arbre.
  • Toutefois de tels capteurs potentiométriques ont l'inconvénient d'être coûteux, en raison même de leur conception. En effet, pour que leur fonctionnement soit satisfaisant, il est nécessaire qu'il y ait une parfaite co-axialité entre le rotor emboîté sur l'extrémité de l'arbre rotatif et le stator forme par le boîtier externe de l'appareil. Ceci impose donc à la fois un usinage très précis des diverses pièces qui doivent être centrées les unes par rapport aux autres, ainsi que la présence de roulements internes qui grèvent évidemment le prix de revient.
  • C'est pourquoi la présente invention a pour objet un appareil de détection du type en cause dans lequel il est prévu, à la place d'un capteur potentiométrique de type classique, des moyens de détection à effet potentiométrique qui sont complètement intégrés dans cet appareil de façon à éliminer complètement les inconvénients exposés précédemment.
  • A cet effet, le présent appareil de détection du balourd d'une roue est caractérisé en ce qu'à son extrémité opposée au plateau de fixation d'une roue à contrôler, le fourreau de maintien de l'arbre rotatif se prolonge au-delà du roulement correspondant par une partie à l'intérieur de laquelle sont disposées deux pièces distinctes aptes à constituer le stator et le rotor du capteur potentiométrique de l'appareil, en l'occurrence :
    - une pièce circulaire, fixée à l'intérieur du prolongement du fourreau et dont le diamètre correspond au diamètre interne de celui-ci pour se trouver centrée sur l'axe de ce fourreau,
    - un manchon emboîté et centré sur l'extrémité correspondante de l'arbre rotatif, ce manchon étant engagé avec jeu à l'intérieur d'une ouverture centrale prévue dans la pièce formant stator,
    - les pistes résistives et les contacts correspondants du potentiomètre étant prévus sur des surfaces en regard, prévues respectivement à ce manchon et à la pièce formant stator.
  • Grâce à un tel agencement, les pièces constituant le capteur potentiométrique n'ont plus besoin d'un usinage précis pour être convenablement centrées l'une par rapport à l'autre. En effet, ce centrage est automatiquement obtenu par le fait que le stator est centré sur le fourreau de maintien de l'arbre rotatif alors que le rotor est lui-même centré sur cet arbre, ce qui assure indirectement la co-axialité nécessaire. C'est la raison pour laquelle il n'est pas prévu de roulements intermédiaires entre ces deux pièces. Du reste, dans le cas présent les roulements, existant normalement entre l'arbre rotatif et son fourreau de maintien, jouent le rôle de tels roulements intermédiaires. Ceci permet donc une simplification importante du capteur potentiométrique et une réduction considérable du prix de revient de celui-­ci.
  • Dans une forme de réalisation avantageuse, le manchon interne rotatif du capteur potentiométrique porte une collerette qui est disposée en regard d'un disque évidé constituant le stator de ce capteur, les pistes résistives et les contacts correspondants du potentiomètre étant prévus sur les surfaces en regard de cette collerette et de ce disque.
  • Selon une autre caractéristique de cette forme de réalisation avantageuse, le capteur comporte en outre un boîtier externe en forme de cuvette évidée, à l'intérieur duquel est disposée la collerette portée par le manchon interne rotatif, auquel cas le disque constituant le stator forme un couvercle pour ce boîtier.
  • Cependant d'autres particularités et avantages de l'appareil selon l'invention, et du capteur potentiométri­que prévu dans celui-ci, apparaîtront au cours de la description suivante. Celle-ci est donnée en référence au dessin annexé à simple titre indicatif, et sur lequel :
    • La figure 1 est une vue en perspective d'un appareil de détection de type connu.
    • La figure 2 est une vue partielle en coupe verticale selon la ligne transversale II-II de la figure 1.
    • La figure 3 est une vue partielle en coupe selon le plan III-III de la figure 2, laquelle représente l'extrémité de l'appareil où est prévu le capteur potentiométrique.
    • La figure 4 est une vue similaire à la figure 3 mais qui représente l'extrémité correspondante d'un appareil de détection selon l'invention, laquelle comporte donc des moyens de détection à effet potentiométrique qui sont intégrés aux organes de cet appareil, et non pas un capteur distinct.
    • La figure 5 est une vue de face des pistes résistives portées par l'une des pièces constituant le capteur potentiométrique selon l'invention.
    • La figure 6 est une vue en coupe axiale des pièces constituant un tel capteur.
  • Comme indiqué ci-dessus, les figures 1 à 3 représentent un appareil de détection de type connu. Cet appareil comporte un bâti 1 dont l'extrémité supérieure porte un berceau fixe 2 servant de support à l'arbre rotatif 3 de cet appareil. Cet arbre est monté librement rotatif, à l'intérieur d'un fourreau horizontal 4 de maintien, et ce par l'intermédiaire de roulements 5 d'extrémité.
  • Le fourreau 4 est porté par les extrémités supérieures de deux lames élastiques 6 disposées au-­dessous de celui-ci dans le plan vertical III-III passant par l'axe de ce fourreau. Ces deux lames sont disposées respectivement près de l'une et l'autre extrémités dudit fourreau et elles sont fixées, à leur pied, contre le fond du berceau 2.
  • De part et d'autre du fourreau 4 de maintien de l'arbre 3, il est prévu des ressorts 7 et des capteurs piézo-électriques 8 qui sont interposés entre ce fourreau et les ailes verticales correspondantes du berceau 2. Sur un côté du fourreau 4, il existe ainsi deux capteurs piézo-électriques 8 disposés respectivement près de l'une et l'autre extrémités de l'ensemble, et en regard de chacun de ces capteurs il est prévu un ressort 7. Les capteurs piézo-électriques 8 sont branchés dans un circuit électrique de mesure permettant de déterminer l'importance des oscillations du fourreau 4 dans le plan horizontal lorsqu'une roue à contrôler est entraînée en rotation avec l'arbre 3. Ceci permet donc de détecter l'existence éventuelle du balourd de cette roue.
  • Pour la fixation de celle-ci sur l'arbre 3, l'une des extrémités de ce dernier porte une cloche 9 présentant une collerette 10 destinée à servir de plateau de fixation d'une roue. Quant à l'extrémité opposée 11 de l'arbre 3, elle est pourvue d'une manivelle 12 permettant son entraînement à la main. De plus, il est prévu un dispositif de friction 13 susceptible d'être actionné au moyen d'une manette de commande 14 pour freiner la rotation de l'ensemble. Ce dispositif de friction est situé à l'extrémité 11 de l'arbre 3 sur laquelle est fixée la manivelle d'entraînement 12.
  • Le présent appareil est équipé d'un capteur potentiométrique 15 qui est destiné d'une part à contrôler la vitesse de rotation de l'arbre 3 et d'autre part à déterminer sa position angulaire lors de la détection d'un balourd sur la roue fixée sur cet arbre. Dans le cas du dispositif connu représenté aux figures 1 à 3, ce capteur potentiométrique constitue en lui-même un appareil distinct, fabriqué indépendamment et pouvant se suffire à lui-même. Cet appareil est conçu de façon à pouvoir être emboîté sur l'extrémité 11 de l'arbre 3, son boîtier extérieur 15 étant par ailleurs immobilisé en rotation au moyen d'une barre d'attelage 16 fixée sur l'extrémité correspondante du fourreau 4.
  • Toutefois il s'agit là d'une solution coûteuse car un capteur potentiométrique de ce genre est relativement complexe et doit comporter des roulements intérieurs, ce qui grève son prix de revient.
  • En effet un tel capteur comporte un manchon interne 17 constituant le rotor de cet appareil, cependant que son stator est constitué par le boîtier externe 15. Ce manchon est destiné à être emboîté sur la partie terminale de l'extrémité 11 de l'arbre 3, pour être centré sur cet arbre. Ce manchon porte une bague 18 qui sert de support à plusieurs lames de contact 19 disposées contre les pistes résistives 20 du potentiomètre correspondant, ces dernières étant prévues sur la paroi cylindrique interne du boîtier 15 de celui-ci.
  • Pour qu'un tel appareil soit en état de fonctionner, il est nécessaire d'assurer une parfaite co­axialité du boîtier cylindrique 15 et du manchon 17 portant la bague 18 servant de support aux lames de contact. C'est la raison pour laquelle deux roulements 21 sont interposés entre ces deux pièces, ou plus exactement entre le manchon interne rotatif 17 et une couronne métallique 22 solidaire du boîtier 15, celui-ci pouvant être réalisé par surmoulage en matière plastique sur cette couronne.
  • Comme on le comprend aisément, un tel capteur potentiométrique est relativement onéreux, ne serait-ce qu'en raison de la nécessité d'un usinage précis des pièces qui doivent être centrées les unes par rapport aux autres, ainsi que la présence des roulements internes 21. Cependant, comme exposé précédemment, cet usinage précis et ces roulements sont absolument indispensables pour obtenir une parfaite coaxialité du stator constitue par le boîtier 15 et du rotor formé par le manchon interne 17, étant donné que l'ensemble de l'appareil est simplement centré sur une seule surface, en l'occurrence celle de l'extrémité 11 de l'arbre rotatif 3.
  • Par contre les moyens de détection qui sont prévus dans l'appareil selon l'invention et qui sont illustrés notamment sur la figure 4, répondent à une conception tout à fait différente, afin de réaliser un capteur potentiométrique extrêmement simple et peu coûteux, qui est néanmoins apte à donner entière satisfaction. A cet effet, ces moyens de détection sont complètement intégrés dans le présent dispositif au lieu d'être constitués par un capteur distinct, comme cela est le cas sur la figure 3.
  • Par ailleurs, l'appareil selon l'invention se différencie du précédent par le fait que le fourreau 4a de maintien de l'arbre rotatif correspondant 3a se prolonge au-delà du roulement 5a prévu à l'extrémité correspondante. C'est du reste l'existence de ce prolongement 4b qui permet d'intégrer les moyens de détection potentiométriques aux organes du présent appareil.
  • Ces moyens de détection comprennent deux pièces indépendantes l'une de l'autre et qui sont aptes à constituer le rotor et le stator du capteur potentiométrique correspondant. L'une de ces pièces consiste en un manchon 23 qui est emboité et serré sur l'extrémité correspondante 11a de l'arbre 3a de façon à constituer le rotor du capteur potentiométrique correspondant. Ce manchon se trouve situé à l'intérieur du prolongement 4b du fourreau 4a et il est serré contre la cage du roulement 5a au moyen d'une bague vissée 24.
  • Quant au stator du capteur potentiométrique, il consiste en un disque 25 de contour circulaire dont le diamètre correspond au diamètre intérieur du prolongement 4b du fourreau 4a. Ce disque est ainsi centré sur l'axe de ce fourreau et il est rendu solidaire de celui-ci par serrage axial. Ce disque comporte une ouverture centrale à travers laquelle est engagé avec un certain jeu le manchon 23, ce qui permet à ce dernier de tourner à l'intérieur de cette ouverture.
  • Dans l'exemple représenté, le capteur potentiométrique ainsi constitué comprend en outre une troisième pièce. Celle-ci consiste en un boîtier 26 en forme de cuvette qui est également fixe comme le disque 25. Le fond de ce boîtier comporte une ouverture centrale similaire à celle du disque 25 et le manchon 23 est engagé à travers cette ouverture dans laquelle elle peut librement tourner. Dans un tel cas, le disque 25 constitue en quelque sorte le couvercle du boîtier 26. Ce boîtier et ce disque sont fixés en place par serrage axial au moyen d'une bride 27 avec interposition d'une rondelle élastique 28.
  • Le manchon interne 23 formant rotor comporte une collerette 29 dont une des faces se trouve disposée en regard de la face interne du disque 25. Les deux faces en regard portent alors respectivement les pistes résistives et les contacts du potentiomètre correspondant.
  • Dans le cas présent, il est prévu trois pistes résistives 30a, 30b et 30c qui sont portées par une rondelle 31 solidaire de la face interne du disque 25. Quant aux contacts placés contre ces pistes, ils consistent en des lamelles plastique 32a, 32b, 32c portées par la face correspondante de la collerette 29 du manchon 23. Ces contacts glissants sont par ailleurs reliés au circuit de mesure 33 du potentiométre correspondant.
  • Il faut observer qu'une des pistes résistives comporte une interruption et que les curseurs sont disposés à angle droit afin de mesurer de position angulaire exacte de l'arbre 3a sans interruption.
  • Pour éviter que les lamelles élastiques constituant les contacts du potentiomètre risquent d'être déformées par écrasement, le manchon interne 23 comporte un épaulement 34 qui empêche que la rondelle 31 puisse être appliquée contre la collerette 29.
  • Bien que le capteur potentiométrique ainsi réalisé ne constitue pas un appareil se suffisant à lui-même, ses organes forment un ensemble cohérent représenté la figure 6 et dans lequel le boîtier 26 et le disque 25 assurent la protection des lamelles de contact et des pistes résistives. Ceci est un avantage important, car ceci évite tout risque de détérioration des éléments de ce capteur avant son intégration dans l'appareil de détection correspondant. Bien entendu, le capteur ainsi constitue forme en lui-même l'un des objets de la présente invention, en plus de l'appareil de détection de balourd dans son ensemble.
  • Il convient de noter que dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 4, l'appareil de détection correspond à un appareil comportant un entraînement manuel de l'arbre rotatif 3a au moyen d'une manivelle 11a. Dans un tel cas, le dispositif 13a de freinage par friction est disposé au-delà du capteur potentiométrique 23-25 selon l'invention. En d'autres termes, ce capteur se trouve disposé entre le roulement 5a, prévu à l'extrémité correspondante et le dispositif 13a de freinage par friction.
  • Toutefois, l'appareil de détection selon l'invention pourrait tout aussi bien être du type dans lequel l'entraînement de l'arbre rotatif 3a est assuré par un moteur électrique.
  • Quant au capteur potentiométrique, il peut lui-­même faire l'objet de différentes variantes. Ainsi dans le cas précédemment décrit, les pistes résistives sont disposées sur une surface perpendiculaire à l'axe de l'arbre rotatif 3a, mais ces pistes pourraient tout aussi bien être prévues sur la surface interne d'un corps cylindrique constituant le stator du capteur, auquel cas les lamelles de contact glissant seraient disposées à la périphérie de la collerette 29 portée par le manchon rotatif 23. Dans un tel cas, il serait en outre avantageusement prévu un couvercle fixe fermant le corps du capteur pour protéger les organes de celui-ci avant intégration dans l'appareil de détection correspondant. Mais de nombreuses autres variantes pourraient être envisagées. Ainsi dans le cas de la forme de réalisation selon la figure 4, le boîtier 26 pourrait être supprimé, auquel cas le disque fixe 25 serait remplacé par une pièce en forme de cuvette dont le fond servirait alors de support aux pistes résistives 30a, 30b, 30c. Bien entendu, dans toutes les formes de réalisation envisagées, la disposition des pistes résistives et des contacts correspondants pourrait être inversée, les pistes étant alors prévues sur le rotor alors que les contacts glissants le seraient sur le stator.
  • Ainsi qu'il a déjà été indiqué, le principal avantage des moyens de détection potentiométrique, prévus dans l'appareil de détection selon l'invention, réside en ce que ces moyens sont extrêmement simples et peu coûteux du fait même que le centrage des pièces correspondantes est assuré par l'intermédiaire de l'arbre rotatif de l'appareil lui-même et du manchon de maintien de cet arbre. Cette solution permet donc de réaliser un capteur potentiométrique de faible coût de revient. Du reste dans une forme de réalisation avantageuse, les pièces constituant ce capteur peuvent être réalisées par simple moulage en matière plastique, puisque ces pièces n'ont plus besoin de faire l'objet d'un usinage de précision pour assurer le centrage de celles-ci les unes par rapport aux autres.

Claims (6)

1. Appareil pour la détection du balourd d'une roue d'automobile en vue de l'équilibrage de celle-ci, comportant un arbre horizontal rotatif à l'intérieur d'un fourreau de maintien, monté sur des lames de ressort et contre lequel sont disposés des capteurs piezo-­électriques, l'une des extrémités de cet arbre rotatif portant un plateau vertical destiné à recevoir la roue à contrôler, cependant que son extrémité opposée est accouplée à des moyens d'entraînement en rotation, et est associée à un capteur potentiométrique destiné à contrôler la vitesse de rotation de cet arbre et sa position angulaire, caractérisé en ce qu'à son extrémité opposée au plateau (10) de fixation d'une roue à contrôler, le fourreau (4a) de maintien de l'arbre rotatif (3a) se prolonge au-delà du roulement correspondant (5a) par une partie (4b) à l'intérieur de laquelle sont disposées deux pièces distinctes aptes à constituer le stator et le rotor du capteur potentiométrique de l'appareil, en l'occurrence :
- une pièce circulaire (25), fixée à l'intérieur du prolongement (4b) du fourreau (4a) et dont le diamètre correspond au diamètre interne de celui-ci pour se trouver centrée sur l'axe de ce fourreau,
- un manchon (23) emboîté et fixé sur l'extrémité correspondante (11a) de l'arbre rotatif (3a), ce manchon étant engagé avec jeu à l'intérieur d'une ouverture centrale prévue dans la pièce (25) formant stator,
- les pistes résistives (30a, 30b, 30c) et les contacts correspondants (32a, 32b, 32c) du potentiomètre étant prévus sur des surfaces en regard, appartenant respectivement à ce manchon (23) et à la pièce (25) formant stator.
2. Appareil de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon interne (23), formant le rotor du capteur potentiométrique, porte une collerette (29) dont l'une des faces est disposée en regard d'un disque circulaire évidé (25) formant stator, les pistes résistives (30a, 30b, 30c) et les contacts correspondants étant prévus sur les faces ainsi situées en regard.
3. Appareil de détection selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le capteur potentiométrique comprend une troisième pièce consistant en un boîtier fixe (26) en forme de cuvette dont le fond comporte une ouverture centrale traversée avec jeu par le manchon interne (23) formant rotor, auquel cas la pièce circulaire (25) formant stator constitue un couvercle pour ce boîtier.
4. Appareil de détection selon l'une des revendications précédentes, comportant un dispositif de freinage par friction qui est disposé sur l'extrémité de l'arbre rotatif opposée au plateau de fixation d'une roue à contrôler, caractérisé en ce que les pièces (23-25) constituant le capteur potentiométrique sont disposées entre le roulement (5a), prévu à l'extrémité correspondante de l'arbre rotatif (3a), et ce dispositif de freinage.
5. Capteur potentiométrique destiné à équiper un appareil de détection selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ce capteur comprend trois pièces distinctes, à savoir :
- un manchon interne (23) destiné à servir de rotor et qui est apte à être engagé et centré sur l'extrémité correspondante (11a) de l'arbre rotatif (3a) d'un tel appareil de détection,
- un boîtier (26) en forme de cuvette adapté à être emboîté à l'intérieur du prolongement (4b) du fourreau (4a) de maintien de l'arbre rotatif (3a) de l'appareil,
- un disque (25) apte à constituer à la fois le stator du capteur potentiométrique et un couvercle pour le boîtier (26) de celui-ci, le diamètre externe de ce disque correspondant au diamètre interne du fourreau (4a) de maintien de l'arbre rotatif (3a), cependant qu'il est prévu en son centre une ouverture à travers laquelle est engagé le manchon interne rotatif (23).
6. Capteur potentiométrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le manchon interne (23) formant stator comporte une collerette (29) dont l'une des faces est disposée en regard de la pièce circulaire (25) formant stator, les pistes résistives (30a, 30b, 30c) et les contacts correspondants (32a, 32b, 32c) étant prévus sur les faces ainsi situées en regard.
EP90402233A 1989-08-08 1990-08-03 Appareil pour la détection du balourd d'une roue d'automobile en vue de l'équilibrage de celle-ci, et capteur potentiométrique destiné à équiper un tel appareil Withdrawn EP0412885A1 (fr)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19701551C1 (de) * 1997-01-17 1998-08-06 Fresenius Ag Einrichtung zum Detektieren einer Unwucht an einem Rotor einer Zentrifuge

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US2196039A (en) * 1938-02-01 1940-04-02 Gen Electric Balancing apparatus
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